Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem:
http://ciqa.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1025/194| Estudio del efecto de nanoarcilla modificada con aminas sobre las características morfológicas y fisicomecánicas de nanocompuestos a base de PP | |
| JUAN MANUEL GUTIERREZ RODRIGUEZ | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Maestría en tecnología de polímeros | |
| En este trabajo se elaboraron nanocompuestos de polipropileno (PP) con
montmorillonita (MMT) mediante el uso de polipropileno injertado con anhídrido
maléico (PPgMA) como compatibilizante y nanoarcillas modificadas con
diferentes aminas. Las aminas usadas para la modificación de la arcilla fueron
Etanolamina (EA), Hexametilendiamina (DA6) y 1, 12-Diaminododecano (DA 12).
Se inició con la modificación de la nanoarcilla natural (NaMMT) con las diferentes
aminas mediante un proceso en solución donde la amina en presencia de HCI se
hizo reaccionar con la NaMMT para promover una reacción de intercambio iónico
entre los átomos de Na+ de la NaMMT y la sal de amonio formada en la amina.
Después se preparó un concentrado de MMT modificada con amina en PPgMA
en solución para promover una reacción de amidación entre la amina y el
anhídrido maléico, después de un cierto tiempo de reacción. Se caracterizaron
estas muestras de arcilla modificada y los concentrados con PPgMA mediante
FTIR y XRD para buscar indicios de los posibles cambios en la estructura y
reacciones entre la arcilla y el PPgMA. Una vez obtenido el concentrado se
elaboraron los nanocompuestos de PP/PPgMA/MMT modificada, diluyendo el
concentrado a la cantidad final deseada de MMT modificada en el compuesto.
Estos compuestos fueron elaborados a un 2, 4 y 6 % en peso de la MMT
modificada, en fundido utilizando un mezclador tipo Brabender.
Los nanocompuestos fueron caracterizados por reometría capilar para determinar
el efecto de la modificación de la arcilla en las propiedades de flujo. Se elaboraron
muestras circulares por moldeo por compresión para caracterizar Difracción de
rayos-X (XRD) y elucidar el efecto que tuvo la modificación de la arcilla en el
grado de intercalación o exfoliación de ésta en el nanocompuesto. Para
comprobar este efecto se caracterizó la morfología de estas muestras haciendo
cortes en ultra micrótomo y analizándolos por Microscopia Electrónica de Barrido
con Modulo STEM. Con esta técnica se determinó la morfología de las muestras
en cuanto algrado de intercalación y/o exfoliación alcanzado. Se obtuvieron probetas estándar a partir de placas elaboradas por moldeo por compresión de estos nanocompuestos, para caracterizar sus propiedades mecánicas de modulo tensil, resistencia tensil y deformación a la ruptura y así determinar el efecto de la modificación de la arcilla sobre estás propiedades. Por último se analizó el efecto de la arcilla modificada sobre el comportamiento térmico del nanocompuesto mediante Análisis de Termogravimetría (TGA). La caracterización estructural por Espectroscopia Infrarroja (FTIR) así como por Rayos-X, de las arcillas modificadas aportaron evidencia de la reacción de intercambio iónico en la modificación de estas arcillas con las aminas incrementando el espaciamiento entre galerías al penetrar las aminas realizando un intercambio iónico entre los iones de sodio y la formación de una sal de amonio. La caracterización reológica de los compuestos indicó que la Etanolamina (EA) y la diamina de 6 carbonos (DA6) presentaron viscosidades menores al PP virgen lo cual se relacionó con un efecto de lubricación de flujo entre las interfases o a una escasa interacción entre la arcilla modificada y la matriz polimérica. Por otro lado el usar la diamina de 12 carbonos (DA12) se presentaron valores mayores en viscosidad lo cual se atribuyó a la mejora en las interacciones con este tipo de arcilla modificada y los grupos polares en el compatibilizante polimérico. Se pudo observar que todas las aminas presentaron cierto nivel de reforzamiento mecánico del compuesto siendo más notable este reforzamiento para la arcilla modificada con la DA 12. Se observó que al utilizar la amina DA12 se alcanzó una morfología más dispersa y homogénea y con menor cantidad de tactoides, con lo que se concluyó que esta diamina al presentar una morfología con mayor grado de exfoliación y/o intercalación, medido por Rayos-X y STEM, también presentó un mejor reforzamiento mecánico. Se observó por último que al incrementarse el grado de intercalación y/o exfoliación se alcanzó a mejorar la estabilidad térmica del compuesto. | |
| 2008 | |
| Tesis de maestría | |
| QUÍMICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis de Maestría |
Cargar archivos:
| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| Juan Manuel Gutierrez Rodriguez maestria.pdf | 2.21 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |